第10章结构.ppt

1、第10章 结构与链表,为将不同数据类型、但相互关联的一组数据，组合成一个有机整体使用，C语言提供一种称为“结构”的数据结构。 10.1 结构类型与结构变量的定义 10.2 结构变量的引用与初始化 10.3 结构数组 10.4 指向结构类型数据的指针 10.5 链表处理结构指针的应用 10.6 共用型和枚举型 10.7 定义已有类型的别名 Return,10.1 结构类型与结构变量的定义,C语言中的结构类型，相当于其它高级语言中的“记录”类型。 10.1.1 结构类型定义 struct 结构类型名 /* struct是结构类型关键字*/ 数据类型 数据项1; 数据类型 数据项2; 成员表 数据类

2、型 数据项; ;/* 此行分号不能少！*/,案例10.1 定义一个反映学生基本情况的结构 类型，用以存储学生的相关信息。/*功能：定义一个反映学生基本情况的结构 类型*/,struct date /*日期结构类型：由年、月、日三项组成*/ int year; int month; int day; ; struct std_info/*学生信息结构类型：由学号、姓名、性别和生日共4项组成*/ char no7; char name9; char sex3; struct date birthday; ;,struct score/*成绩结构类型：由学号和三门成绩共4项组成*/ char no7

3、; int score1; int score2; int score3; ;,（1）“结构类型名”和“数据项”的命名规则，与变量名相同。 （2）数据类型相同的数据项，既可逐个、逐行分别定义，也可合并成一行定义。 例如，本案例代码中的日期结构类型，也可改为如下形式： struct date int year, month, day; ;,（3）结构类型中的数据项，既可以是基本数 据类型，也允许是另一个已经定义的结构类型。 例如，本案例代码中的结构类型std_info，其 数据项“birthday”就是一个已经定义的日期结 构类型date。 （4）本书将个数据项称为结构类型的个 成员（或分量）。

4、,10.1.2 结构变量定义 用户自己定义的结构类型，与系统定义的标准类型（int、char等）一样，可用来定义结构变量的类型。 1.定义结构变量的方法，可概括为两种： （1）间接定义法先定义结构类型、再定义结构变量,例如，利用案例10.1中定义的学生信息结 构类型std_info，定义了一个相应的结构变量 student： struct std_info student; 结构变量student：拥有结构类型的全部成 员，其中birthday成员是一个日期结构类型，它 又由3个成员构成。 注意：使用间接定义法定义结构变量时， 必须同时指定结构类型名。,（2）直接定义法在定义结构类型的同时，定

5、义结构变量 例如，结构变量student的定义可以改为如下形式： struct std_info student; 同时定义结构类型及其结构变量的一般格式如下： struct 结构类型名 结构变量表；,2.说明 （1）结构类型与结构变量是两个不同的概念， 其区别如同int类型与int型变量的区别一样。 （2）结构类型中的成员名，可以与程序中的 变量同名，它们代表不同的对象，互不干扰。 （3）结构体变量表中每个结构体变量均包含成 员表中不同类型的结构体成员。 （4）结构体名仅是结构体的名称而已，编译 时系统不为其分配内存，程序中也不允许对其 运算、赋值及存取等操作。,10.2 结构变量的引用与初

6、始化,案例10.2 利用案例10.1中定义的结构类型struct std_info，定义一个结构变量student，用于存储和显示一个学生的基本情况。#includestruct.h/*定义并初始化一个外部结构变量student */struct std_info student=102,张三,男,1980,9,20;main() printf(No: %sn,student.no); printf(Name: %sn,); printf(Sex: %sn,student.sex); printf(Birthday: %d-%d%dn,student.birthday.

7、year, student.birthday.month, student.birthday.day); ,程序运行结果： No: 000102 Name: 张三 Sex: 男 Birthday:1980-9-20 1.结构变量的引用规则 对于结构变量，要通过成员运算符“.”，逐个访问其成员，且访问的格式为： 结构变量 . 成员 /*其中的“.”是成员运算符*/ 例如，案例中的student . no，引用结构变量student中的no成员；student . name引用结构变量student中的name成员，等等。,如果某成员本身又是一个结构类型，则只能通过多级的分量运算，对最低一级的成员

8、进行引用。 此时的引用格式扩展为： 结构变量.成员.子成员.最低1级子成员 例如，引用结构变量student中的birthday成员的格式分别为： student.birthday.year student.birthday.month student.birthday.day,（1）对最低一级成员，可像同类型的普通变量 一样，进行相应的各种运算。 （2）既可引用结构变量成员的地址，也可引用 结构变量的地址。 例如，,main() int i; for(i=0; i3; i+) printf(%-7s,studenti.no); printf(%-9s,); prin

9、tf(%-4s,studenti.sex); printf(%d-%d-%dn,studenti.birthday.year, studenti.birthday.month, studenti.birthday.day); ,程序运行结果： No. Name Sex Birthday 000102 张三 男 1980-9-20 000105 李四 男 1980-8-15 000112 王五 女 1980-3-10,1.定义 与结构变量的定义相似，结构数组的定义也 分直接定义和间接定义两种方法，只需说明为数 组即可。 与普通数组一样，结构数组也可在定义时进 行初始化。初始化的格式为： 结构数组

10、n初值表1，初值表2，.， 初值表n 例如，本案例中的结构数组student3。,2.引用形式 结构体数组名下标值.成员名 STUAARY5 . SCORE = 88.0,10.4结构与函数 见书上例10.1.3 将实参STU的值复制给形参ST，即将各 成员变量的值进行复制。,10.4 指向结构类型数据的指针,结构变量在内存中的起始地址称为结构变量的指针。 10.4.1 指向结构变量的指针 案例10.4 使用指向结构变量的指针来访问结构变量的各个成员。,#include“struct.h”struct std_info student= “000102”,“张三”,“男”,1980,9,20;

11、main() struct std_info *p_std= ,通过指向结构变量的指针来访问结构变量的成员，与直接使用结构变量的效果一样。一般地说，如果指针变量pointer已指向结构变量var，则以下三种形式等价： （1）var.成员 （2）pointer-成员 （3）(*pointer).成员 /* “*pointer”外面的括号不能省！*/ 注意：在格式（1）中，分量运算符左侧的运算对象，只能是结构变量；而在格式（2）中，指向运算符左侧的运算对象，只能是指向结构变量（或结构数组）的指针变量，否则都出错。,10.4.2 指向结构数组的指针 案例10.5 使用指向结构数组的指针来访问结构数组

12、。 /*案例代码文件名：AL10_5.C*/,#includestruct.h /*定义并初始化一个外部结构数组student */ struct std_info student3= 000102,张三,男,1980,5,20, 000105,李四,男,1980,8,15, “000112”,“王五”,“女”,1980,3,10 ; main() struct std_info *p_std=student; int i=0;,/*输出结构数组内容*/ for( ; ino, p_std-name, p_std-sex); printf(%4d-%2d-%2dn, p_std-birthda

13、y.year, p_std-birthday.month, p_std-birthday.day); ,如果指针变量p已指向某结构数组，则p+1 指向结构数组的下一个元素，而不是当前元素 的下一个成员。 另外，如果指针变量p已经指向一个结构 变量（或结构数组），就不能再使之指向结构 变量（或结构数组元素）的某一成员。,10.4.3 指向结构数据的指针作函数参数 案例10.6 用函数调用方式，改写案例10.5：编写一个专门的显示函数display()，通过主函数调用来实现显示。 /*案例代码文件名：AL10_6.C*/ #includestruct.h /*定义并初始化一个外部结构数组stude

14、nt */ struct std_info student3= 000102,张三,男,1980,5,20, 000105,李四,男,1980,8,15, “000112”,“王五”,“女”,1980,3,10 ;,/*主函数main()*/ main() void display(struct std_info *p_std); /*函数说明*/ int i=0; for( ; i3; i+) display( student + i ); printf(n); ,void display(struct std_info *p_std) printf(%-7s%-9s%-4s, p_std-

15、no, p_std-name, p_std-sex); printf(%4d-%2d-%2dn, p_std-birthday.year, p_std-birthday.month, p_std-birthday.day); ,10.5 链表处理结构指针的应用,10.5.1 概述 1链表概念 链表是动态存储分配的数据结构，是指若干个数据（每个元素称为“结点”），按一定的原则连接起来。这种结点包括两个部分：一为用户需要用的实际数据；二为下一个结点的地址（即每个结点内设一个指针项）。,（1）头指针变量head指向链表的首结点。 （2）每个结点由2个域组成： 1）数据域存储结点本身的信息。 2）指针

16、域指向后继结点的指针。 （3）尾结点的指针域置为“NULL（空）”，作 为链表结束的标志。 注意：链表中各结点在内存中并不是占连续的 一片内存单元，分别存在于自己的内存单元。,2语言对链表结点的结构描述 在语言中，用结构类型来描述结点结构。例如： struct grade char no7;/*学号*/ int score;/*成绩*/ struct grade *next;/*指针域*/ ;,2对链表的基本操作 对链表的基本操作有：创建、检索（查找）、插入、删除和修改等。,10.5.2 创建一个新链表 案例10.7 编写一个create()函数，按照规定的 结点结构，创建一个单链表（链表中的

17、结点个 数不限）。,基本思路： 首先向系统申请一个结点的空间，然后输入结点数据域的数据项，并将指针域置为空（链尾标志），最后将新结点插入到链表尾。对于链表的第一个结点，还要设置头指针变量。,另外，案例代码中的3个指针变量first、p 和last的说明如下： （1）first头指针变量，指向链表的第一个 结点，用作函数返回值。 （2）p指向新申请的结点。 （3）last指向链表的尾结点， 用last-next=p，实现将新申请的结点，插入 到链表尾，使之成为新的尾结点。,1.算法 1）建立新结点，用指针p指向它。 2）读入数据到新结点的数据单元。 3）指针first、last同时指向第一个结点

18、。 4）如果inext=p 7）last 后移，即last=p,继续第4步。,2.遍历算法 1）p=first 2) 输出p-ch 3) p=p-next 4) 若p!=null转（2）,否则结束,10.5.3 对链表的插入操作 案例10.8 编写一个insert()函数，完成在单链表的第i个结点后插入1个新结点的操作。当i=0时，表示新结点插入到第一个结点之前，成为链表新的首结点。,基本思路： 通过单链表的头指针，首先找到链表的第一个结点；然后顺着结点的指针域找到第i个结点，最后将新结点插入到第i个结点之后。,10.6 共用型和枚举型简介,10.6.1 共用型 1概念 使几个不同的变量占用同

19、一段内存空间的结构称为共用型。 2共用类型的定义与结构类型的定义类似 union 共用类型名 成员列表;,3共用变量的定义与结构变量的定义类似 （1）间接定义先定义类型、再定义变量 例如，定义data共用类型变量un1,un2,un3的 语句如下： union data un1,un2,un3； （2）直接定义定义类型的同时定义变量 例如，union data int i; char ch; float f; un1, un2, un3;,共用变量占用的内存空间，等于最长成员的长度，而不是各成员长度之和。 例如，共用变量un1、un2和un3，在16位操作系统中，占用的内存空间均为字节（不是2

20、+1+4=7字节）。 共用变量的引用与结构变量一样，也只能逐个引用共用变量的成员 例如，访问共用变量un1各成员的格式为：un1.i、un1.ch、un1.f。,5特点 （1）系统采用覆盖技术，实现共用变量各成员的内存共享，所以在某一时刻，存放的和起作用的是最后一次存入的成员值。 例如，执行un1.i=1, un1.ch=c, un1.f=3.14后，un1.f才是有效的成员。 （2）由于所有成员共享同一内存空间，故共用变量与其各成员的地址相同。 例如，un1un1.iun1.chun1.f。,（3）不能对共用变量进行初始化（注意：结构 变量可以）；也不能将共用变量作为函数参数， 以及使函数返

21、回一个共用数据，但可以使用指向 共用变量的指针。 （4）共用类型可以出现在结构类型定义中，反 之亦然。,10.6.2 枚举型 1枚举类型的定义 enum 枚举类型名 取值表； 例如，enum weekdays Su,M,Tu,W,Th,F,Sa； 枚举变量的定义与结构变量类似 （1）间接定义 例如，enum weekdays workday; （2）直接定义 例如，enum weekdays Su,M,Tu,W,Th,F,Sa workday;,说明 （1）枚举型仅适应于取值有限的数据。 例如，根据现行的历法规定，周天， 年个月。 （2）取值表中的值称为枚举元素，其含义由 程序解释。 例如，不是因为写成“Sun”就自动代表“星期 天”。事实上， 枚举元素用什么表示都可以。,（3）枚举元素作为常量是有值的定义时的顺序号（从开始），所以枚举元素可以进行比较，比较规则是：序号大者为大！ 例如，上例中的Sun=0、Mon=1、Sat=6，所以MonSun、Sat最大。 （4）枚举元素的值也是可以人为改变的：在定义时由程